JPS5824764B2 - エキシヨウヒヨウジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶を利用した表示装置の改良に関する。

液晶は、種々の電気光学的効果を有しており特に、ネマ
チック液晶は、その動的光散乱効果（Ｄ ＳＭ）、複屈
折効果（ＤＡＰ ）、旋光効果（ＴＮ）’）利用して表
示装置等に用いられている。

単一の液晶表示パネルでこれらの効果をすべて得ること
ができる表示装置が特願昭４８−１４３３０８号（液晶
表示装置）で提案されている。

しかし、この出願ではネマチック液晶のみを用いている
ので、表示コントラストの点でまだ不十分な点があった
。

本発明の目的は、上述の出願で提案されている液晶表示
装置において、表示コントラストを改良した液晶表示装
置を提供することにある。

本発明によれば、透明電極基板の内側表面に液ｉ高分子
配向が電圧を印加しない時は垂直配向、電圧印加時は印
加電圧の種類に応じてねじれ構造もしくは光散乱構造と
なるような表面処理が施されている一対の透明電極基板
間に液晶を充填した液晶表示パネルと、この液晶表示パ
ネルに電圧を印加するための電源とを含む装置において
、前記液晶として誘電異方性が負のネマチック液晶に数
パーセント以下のコレステリック液晶を混合したものを
用いることを特徴とする液晶表示装置が得られる。

本発明による液晶表示装置は、動的光散乱効果、複屈折
効果並びに旋光効果の全てを有し、多色表示、高コント
ラスト表示あるいは広い視野の反射型表示等を必要とす
る種々の装置に使用することができ前記出願の液晶表示
装置に比べ数倍以上の表示コントラストが得られる。

次に、本発明について図面を参照して詳しく説明する。

第１図は、本発明による液晶表示装置の構成を説明する
ための液晶表示パネルの基本的な断面を示す図である。

図において、１はコレステリック液晶が添加された誘電
異方性が負のネマチック液晶である。

このネマチック液晶１は、透明導電膜２がコーティング
された二枚の透明電極基板３によってはさまれ、スペー
サ４によって厚みが一定に保たれている。

更に、透明電極基板３の内側表面には、平行配向処理と
垂直配向処理が施されている。

このような液晶表示パネルは、導電膜２を通じて液晶１
に電圧を印加するための電源５に接続されている。

上述したような構成の液晶表示装置の基本動作は、上述
の出願明細書に上述しである通り、数百ヘルツ以上の高
周波交流電圧を印加した場合の低電界における複屈折効
果と高電界における旋光効果とにもとずくもの、および
数百ヘルツ以下の低周波交流電圧あるいは直流電圧を印
加した場合の光散乱効果にもとすくものである。

ネマチック液晶へのコレステリック液晶添加は、上述の
三つの効果にもとすく動作のうち、旋光効果による動作
に寄与する。

旋光効果を利用した表示におけるコントラストが、コレ
ステリック液晶を添加することにより、添加しない場合
に比べ、数倍以上高く成ることが見い出された。

これは、コレステリック液晶個有のねじれ構造と上述の
透明電極基板面の平行配向処理とが相乗して旋光効果を
より完全なものとしているためと考えられる。

コレステリック液晶は数パーセント以下と少量のため、
光散乱効果及び複屈折効果に対し悪い影響は与えない。

本発明においてはネマチック液晶にコレステリック液晶
を添加するが、これによって形成されるら旋のピッチｐ
と液晶表示パネルの液晶層厚ｄとの間にｄ≦２ｐの関係
が成立するようにコレステリック液晶の添加量を決める
。

コレステリック液晶のネマチック液晶に対する濃度比と
、ら旋のピッチｐとはほぼ逆比例の関係があり、液晶表
示パネルの液晶層厚ｄが薄くなれば最適濃度比は大きく
なる。

通常の液晶パネルのｄは５〜５０ミクロンメーターであ
り、この程度のｄに対しては上述の関係より適当なコレ
ステリック液晶濃度比は数多以下となる。

以下、本発明による液晶表示装置の一実施例について説
明する。

第２図において液晶表示パネル６は、コレステリック液
晶コレステリル・ノナノエイトを０．２重量パーセント
添加した負の誘電異方性を有するネマチック液晶メトキ
シベンジリデン・ブチルアニリンを、ラビングによる平
行配向処理した上に表面活性剤レシチンをコーティング
しかつラビング方向が互いに直交するように配置した一
対の透明電極ガラス基板の間に充填したものである。

液晶表示パネルの液晶層厚は、はぼ１３ミクロンメータ
ーであり、液晶のら族ピッチは、はぼ５５ミクロンメー
ターである。

ガラス基板上にコーティングする透明導電膜は、酸化イ
ンジウムの薄膜である。

この液晶表示パネル６の前後には、互いに偏光方向が直
交する一対の直線偏光板７が設けられ、その片側には白
色光源８およびカラースクリーン９が設けられている。

カラースクリーン９の色および図柄は任意なものでよい
。

観視者１０は、カラースクリーンとは反対の側から液晶
表示パネル６を見る。

このような構成の液晶表示装置において、液晶表示パネ
ル６に電圧が印加されていない時は、観視者１０には液
晶表示パネル６は光を通さないので黒く見える。

この時の液晶分子の配向は、液晶分子の長軸が透明電極
基板面に垂直なホメオトロピック配向である。

液晶表示パネル６に電源１１より、高周波交流電圧が印
加されると、観視者１０には、液晶表示パネル６および
一対の直交偏光板７を通してカラースクリーン９の色が
見える。

その理由は、この時の液晶分子配向が、９０°の旋光性
を示すねじれ配向となっているためである。

コレステリック液晶を添加した液晶材を用いた結果、液
晶分子配向の９０°旋光性がより完全なものとなり、カ
ラースクリーン９の色がはっきりと見える。

また液晶表示パネル６に、電源１１により、直流あるい
は充分低い周波数の交流電圧が印加されると、観視者１
０には液晶表示パネル６は白く見える。

何故なら、この時の液晶は、動的光散乱効果を早し、白
色光源８からの白色光を前方散乱するからである。

なお、白色光源８は、液晶表示パネル６およびカラース
クリーン９に白色光を照射するが、観視者１０には直接
見られないような位置に設置されている。

このように、本実施例の液晶表示装置は、液晶に印加す
る電圧の種類を変えるだけで容易に三色表示を行なうこ
とができる。

以上、一実施例を用いて本発明について説明したが、本
発明による液晶表示装置は、パネル内の電極を複数個独
立させて設け、各々に適当な周波数・電圧を印加するこ
とにより同一パネル面内で複屈折効果・旋光効果および
光散乱効果による表示を同時に行なうことも可能である
ことはいうまでもない。

また、本発明に使用する液晶材や電極基板材等は、上記
一実施例に記載されたもの以外にも種々使用しうろこと
も当然である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に用いる液晶表示パネルの基本的な構
造を示す断面図、第２図は、本発明の一実施例の構成を
示す概略図である。 第２図において、６は液晶表示パネル、７は直線偏光板
、８は光源、９はカラースクリーン、１０は観視者、１
１は電源である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明電極基板の内側表面に液晶分子配向が電圧を印
   加しない時は垂直配向、電圧印加時は印加電圧の種類に
   応じてねじれ構造もしくは光散乱構造となるような表面
   処理が施されている一対の透明電極基板間に液晶を充填
   した液晶表示パネルと、この液晶表示パネルに電圧を印
   加するための電源とを含む装置において、前記液晶とし
   て誘電異方性が負のマネチツク液晶に数パーセント以下
   のコレステリック液晶を混合したものを用いることを特
   徴とする液晶表示装置。